Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

7576

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
23.11.2023
Размер:
1.16 Mб
Скачать

31

реагент доставляется самосвалами или в вагонах по железной дороге. С пандуса высотой 1,2 м коагулянт выгружается в растворные баки, частично заполнен-

ные водой. Приготовленный раствор необходимой крепости после 2-4 часового отстаивания перекачивается в баки-хранилища. Далее, по мере необходи-

мости, крепкий раствор перекачивается в расходные баки, где концентрация его доводится до рабочей (не более 12%). Затем раствор коагулянта рабочей концентрации насосами подается в дозирующее устройство и оттуда к месту ввода.

Порядок расчета

Суточный расход товарного коагулянта составит:

 

Qполн D

 

 

Gсут

сут

k

, т/сут ;

(3.8)

10000

P

 

 

 

Где Qсутполн - суточный расход воды в м3/сут ;

Dk - расчетная доза реагента в г/м3 по безводному продукту ;

P - процентное содержание в реагенте безводного продукта для сер-

нокислого алюминия 33,5 %.

Объем растворных баков Wp определяется из условия кратности их 60-

тонным вагоном или 3 – 5 или 7-ми тонным самосвалом.

Общая полезная емкость растворных баков принимается из расчета 1,9 -

2,2 м3 на 1т очищенного коагулянта и 2,2-2,5 м3 на 1т неочищенного коагулян-

та. Так, при поступлении на станцию одного большегрузного железнодо-

рожного вагона грузоподъемностью 60 т с неочищенным коагулянтом, емкость баков должна составлять (2,2 -2,5) – 60 м3. Количество растворных баков прини-

мается не менее трех.

Врастворных баках предусматривается съемная колосниковая решетка

спрозорами 10-15 мм. Объем осадочной или подрешеточной части принимает-

ся 30% от объема бака.

Из отстойной части растворных баков крепкий раствор забирается при по-

мощи поплавка и подается в баки-хранилища. Должен предусматриваться 30

32

суточный запас коагулянта на станции. При определении фактического вре-

мени запаса коагулянта в баках-хранилищах должно учитываться время хране-

ния реагента в растворных баках.

Например, если растворные баки обеспечивают 7-ми суточное потребление реагента (Тр=7 сут.), а общий запас реагента создается на 30 сут (Т=30 сут), то фак-

тическое время хранения раствора в баках-хранилищах составит:

Txp T Tp 30 7 23 сут.

(3.9)

За этот период будет израсходовано товарного глинозема:

 

Gxp Gсут Txp , т

(3.10)

Объем баков-хранилищ определяется из расчета 1,5-1,7 м3 на 1 т товарного

продукта:

 

Wxp n 1,5 1,7 Gxp , м3

(3.11)

n - число баков-хранилищ принимается не менее 3.

Из баков-хранилищ крепкий раствор перекачивается по мере необходимо-

сти в расходные баки. Емкость расходных баков должна быть не менее сменной потребности, а количество баков не менее двух.

Часовой расход раствора коагулянта определяется:

qч

Gсут Р

3

 

 

 

(3.12)

24

B

 

, м /ч

Gсут - суточный расход товарного коагулянта, т/сут;

Р- содержание безводного продукта в реагенте, % (для сернокислого алюми-

ния 33,5%);

В- концентрация раствора, % ;

- плотность раствора реагента, т/м3 .

В таблице 14 приведены значения плотности сернокислого алюминия при разной концентрации раствора и температуре t=19°С.

33

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14

 

 

Плотности раствора коагулянта

 

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

 

Плотность раствора , т/м3

 

 

 

 

при концентрации % по массе

 

 

4

6

 

8

 

10

20

Аl2(SO4)3

1,04

1,06

 

1,083

 

1,105

1,226

Емкость каждого расходного бака составит:

 

 

 

 

W qч t ,

м3

 

(3.13)

T - число часов в смене, ч ;

qч - часовой расход раствора коагулянта, м3 /ч.

Для растворения коагулянта в растворных баках и перемешивания в расход-

ных баках применяется воздушный барботаж. Интенсивность подачи воздуха при-

нимается:

-для растворения - 8 10 л/(с.м2);

-для перемешивания - 3 5 л/(с.м2).

Общее количество воздуха для растворения и перемешивания можно подсчитать следующим образом:

QB Q раств Q расх , м3/мин

(3.14)

Q раств - количество воздуха для растворения коагулянта в растворных ба-

ках, м3/мин ;

Q расх - количество воздуха для перемешивания коагулянта в рас-

ходных баках, м3/мин.

 

 

 

 

 

Q

раств

n F

раств

q , м3/мин

(3.15)

 

 

1

 

n - количество одновременно работающих растворных баков;

 

Fраств - площадь в плане растворного бака, м2 ;

 

q1 - интенсивность подачи воздуха для растворения, л/(с.м2).

 

 

Qрасх m Fрасх q2

(3.16)

m - количество одновременно работающих расходных баков;

34

Fрасх - площадь в плане расходного бака, м2 ;

q2 - интенсивность подачи воздуха для перемешивания, л/(с.м2).

Для подачи воздуха применяют воздуходувки. По найденному расходу воздуха и данным табл.15 можно подобрать воздуходувку. Их количество должно быть не менее двух: одна рабочая и одна резервная. Диаметр воздухо-

проводов можно определить по уравнению:

d

 

4 QB

 

(3.17)

V

 

 

 

 

V- скорость движения воздуха, принимается равной 10-15 м/с. По площа-

ди баков воздух распределяется при помощи дырчатых винипластовых труб,

уложенных под решетками растворных или по дну расходных баков отверстия-

ми вниз на расстоянии 0,4- 0,5 м друг от друга. Скорость выхода воздуха из от-

верстий принимается 20-30 м/с при диаметре отверстий 3 - 4 мм.

Характеристики воздуходувок

 

 

 

 

Таблица 15

Избыточное

 

Подача, м3/мин

 

давление

ВК-1,5М1

ВК-3М1

ВК-6М1

ВК-12М1

3

1,58

3,48

6,3

10,5

6

1,4

3,1

5,7

10,4

8

1,18

2,54

5,45

10,3

10

0,91

2,09

4,9

10,2

12

0,64

1,54

4,2

9,9

14

0,38

0,98

3,6

9,6

16

0,13

0,55

2,75

9,2

18

0

0

1,9

8,9

20

-

-

0

7,8

3.4. Дозирование реагентов

Дозирование реагентов в обрабатываемую воду, равномерность их рас-

пределения во всем объеме обрабатываемой воды, являются ответственным этапом водообработки. От их совершенства в значительной степени зависит не только степень очистки воды, но и экономичность технологии.

В водоподготовке применяют дозаторы растворов и суспензий, газов и сухих реагентов, которые можно классифицировать на три вида: дозаторы по-

стоянной дозы; пропорциональные, автоматически устанавливающие дозу в

35

соответствии с изменяющимся расходом воды или ее качеством, и насосы-

дозаторы. Дозаторы растворов, суспензий и газов можно подразделить на дози-

рующие реагенты в открытый поток и в напорный трубопровод. При сухом способе дозирования реагентов их вводят в открытый поток или в специальный смеситель, где они быстро растворяются.

Сухие гранулированные или порошкообразные реагенты дозируют шне-

ковыми, ленточными, тарельчатыми, объемными, массовыми и вибрационными дозаторами.

Важной и неотъемлемой частью сухих дозаторов является растворная ка-

мера. При непосредственном вводе сухих реагентов в воду они падают на дно нерастворенными. Максимальную концентрацию реагента в растворном ба-

кепринимают равной 1/4 концентрации насыщенного раствора при обычной температуре воды. Вместимость растворных баков принимают не менее 20 л.

Для более полного смешения реагента с водой и его лучшего растворения предусматривают электрические мешалки или форсунки. Для точного регули-

рования количества воды, поступающей в растворную камеру, применяют раз-

личные водомеры.

Дозаторы, предназначенные на поддержание заданных параметров обра-

батываемой воды (электропроводности, рН и т.д.), регулируют расход реаген-

тов независимо от расхода воды на очистных сооружениях. Схема устройства и работы пропорционального дозатора простейшего типа показана на рис. 3.

Из бака вода выходит через патрубок с диафрагмой и направляется через воронку также в смеситель. В баке имеется поплавок, который с помощью тро-

сика, перекинутого через блоки, поддерживает на определенной высоте дози-

рующую трубку диафрагмы. Через эту трубку из второго бака вытекает раствор реагента, уровень которого в баке поддерживается постоянным благодаря ша-

ровому клапану. При увеличении количества воды, поступающей на обработку,

уровень воды в баке повышается, поплавок поднимается, дозирующая трубка опускается, и расход раствора реагента увеличивается пропорционально расхо-

36

ду обрабатываемой воды. В баке исходной воды успокоительная камера отде-

лена перегородкой.

Рис. 3. Дозатор пропорциональной дозы а) и «плавающая труба» б)

1 – приемная воронка; 2 – диафрагма; 3,7 – водомерный и реагентный баки; 4 – поплавок; 5 – блоки; 6 – дозирующая диафрагма; 8 – шаровой кран; 9,14 – дозирующая и плавающая трубки; 10 – барабан лебедки; 11 – водомер; 12 - реле; 13 – магнитный пускатель

В последние годы в отечественной и зарубежной практике для дозирова-

ния реагентов все более широко используют плунжерные и винтовые насосы-

дозаторы. К первым относятся насосы типа НД с подачей 0,16.2,5 м3/ч и давле-

37

нием 981 кПа, а ко вторым - марки 1В6/10Х с подачей 0,5.6 м3/ч и давлением

392 Па (табл. 16).

Характеристика насосов-дозаторов

 

 

 

Таблица 16

Марка насоса-

Производительность,

Напор,

Мощность электро-

дозатора

м3

м

двигателя, кВт

НД-100/10

0,1

100

0,27

НД-160/10

0,16

100

0,6

НД-400/10

0,4

100

1,0

НД-630/10

0,63

100

1,1

НД-1000/10

1,0

100

2,2

НД-1600/10

1,6

100

3,0

НД-2500/10

2,5

100

3,0

Н1В6-10Х

0,45 – 4,3

60

4,0

3.5. Отделение извести

Схемы известкового хозяйства изображены на рис. 4. Известкование про-

изводят при коагулировании воды, когда недостаточна щелочность, а также с целью умягчения или при стабилизационной обработке. Доза извести при умягчении определяется по уравнениям:

а) при

 

Ca 2

Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СО2

 

Д К

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

ЖК

 

0,3

 

, мг/л

(3.18)

 

 

 

 

И 28

22

РК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

Рис.4 Известковое хозяйство при сухом (а) и жидкостном (б) хранении извести:

1 - бункер; 2 - контейнер; 3 - таль с электроприводом; 4 - известегасилка; 5 - сливной желоб; 6,7 - пропеллерная мешалка и бак для известкового молока; 8 - насос-дозатор; 9 - бак для отходов; 10 - корзина с известью; 11 - бак известкового теста; 12 - насос; 13 - отвод известкового молока

б) при

Ca2

Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СО

 

 

 

Д

К

 

Ca2

 

 

 

 

Д

И

28

2

2 Ж

К

 

 

 

 

0,5

 

, мг/л

(3.19)

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

РК

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

в) при известково-содовом умягчении воды:

 

 

 

СО

 

 

 

 

 

Mg 2

 

 

Д

К

 

 

 

Д

И

28

2

Ж

К

 

 

 

 

 

0,5

 

, мг/л

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

12

 

 

РК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДС

53

 

ЖНК

 

 

 

 

, мг/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РК

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.20)

(3.21)

Доза извести при подщелачивании определяется по уравнению (3.20).

На очистные сооружения известь может поступать в виде порошка и комьев или же в виде известкового молока и теста. Комовая известь поставля-

ется в вагонах или автосамосвалах навалом, порошкообразная. Тесто поставля-

ется в контейнерах, известковое молоко - в цистернах емкостью 1,5 м3. Порш-

кообразная и в виде комьев известь может храниться на станции сухим и мок-

рым способом; известковое молоко или тесто хранится мокрым способом. При расходе извести до 50 кг/сут по СaO допускается применение схемы с исполь-

зованием известкового раствора, получаемого в сатураторах двойного насыще-

ния. Отделение извести состоит из двух изолированных помещений. В первом размещается склад с оборудованием для приготовления и хранения крепкого известкового молока, а во втором — оборудование для приготовления

очистки и дозирования известкового молока рабочей концентрации.

При сухом хранении площадь складских помещений может опреде-

ляться по формуле (3.3), принимая h=1,5м; в - 50-70%, - 1,0 т/м3.

Если известь доставляется в контейнерах, то высота слоя реагента h = 2-3 м. Полученное значение площади должно быть проверено на прием и раз-

мещение партии извести по формуле (3.4) в зависимости от способа достав-

ки. Со склада известь подается грузоподъемным механизмом на гашение в известегасилки или шаровые мельницы. Шаровые мельницы применяются

при расходе извести более 30 т/сут.

Требуемая производительность известегасильного аппарата или шаро-

вой мельницы может определяться по формуле:

 

Q

Qп

K , т/ч

(3.22)

 

a

Тс

 

 

 

40

Qп - суточная потребность извести, т ;

Тс - время работы станции очистки в сутки, ч ;

K - коэффициент, учитывающий перерывы в работе аппаратов:

Qп D

 

Q

в , т/сут

(3.23)

 

 

10000

 

 

 

D – доза извести, мг/л ;

Qп - суточная потребность извести, м3/ сут ;

в – процентное содержание чистого безводного вещества в техническом реагенте;

K =3 – 4 .

Подбор известегасильных аппаратов осуществляется по требуемой производительности и данным табл.17.

Характеристика известегасилки и мельницы

 

 

 

 

 

Таблица 17

Марка

Производительность,

Габаритные размеры, мм

Мощность элек-

 

т/ч

длина

ширина

высота

тродвигателя кВт

 

 

Известегасилки

 

 

С-322

1,0

1770

1750

1540

4,5

С-703

1,5-2,0

3260

980

1030

2,8

СМ-1247

2,0-3,0

2800

996

1560

2,2

 

 

Шаровые мельницы

 

 

СМ-432

0,5-1,9

5088

1800

1700

20

СМ-603А

1,5-6,0

7335

2215

2220

55

СМ-601

2,9-13.3

9569

3140

2800

100

Количество их должно быть не менее двух (один - рабочий, один -

резервный). В известегасильных аппаратах получают известковое молоко с кон-

центрацией 15-30% по СаО, затем оно сливается в баки-хранилища «крепкого» известкового молока. Количество их принимается не менее двух, а емкость и размеры могут быть определены по формуле (3.6). При этом t=12-16 ч, вр =1530% , =1,0 т/м3. Конструкция этих баков аналогична конструкции расходных баков для хранения коагулянта. Для предотвращения осаждения частиц извести на дно баков, также предусматривается подача воздуха с интенсивностью 8-10 л/с·м3.

Во втором помещении размещаются насосы типа ФГ, гидроциклоны, ме-

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]